CN108120328A - 板式热交换器 - Google Patents

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CN108120328A CN201611076521.0A CN201611076521A CN108120328A CN 108120328 A CN108120328 A CN 108120328A CN 201611076521 A CN201611076521 A CN 201611076521A CN 108120328 A CN108120328 A CN 108120328A
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Abstract

本发明提供板式热交换器，包括设置有交替层压的多个第一电热板部(140)和多个第二电热板部(160)的电热板层压组装体(120)，其特征在于，在上述多个第一电热板部与上述多个第二电热板部中的相邻的2个电热板部之间交替形成有“匚”形态的第一流路(135)和“匚”形态的第二流路(181)。

Description

板式热交换器
技术领域
本发明涉及热交换器，更详细地涉及使多个电热板层压而成的板式热交换器。
背景技术
热交换器是指，沿着具有不同温度的两种流体沿着相互分离的流动通道移动，并进行热交换的装置。这种热交换器根据使用热源的环境，广泛使用于制冷和冷水供给、制热和热水供给以及调节空气、产生动力、回收废热等领域。
在这种热交换器中，尺寸大的比较有效，与尺寸成比例地，热交换器的单价可能会高。随之，重要的是以低费用进行大容量的热交换，在热交换器中的壳管(shell-tube)式热交换器中，相比于其尺寸，热交换效率低，因此对具有优秀的热交换性能的板式热交换器的研究正积极开展。
板式热交换器借助具有高性能的传热板来具有高的传热能力，尤其是相比于壳管式热交换器，具有3～5倍的传热特性，而且体积相对小，可减少系统的容积，由此可节约空间。并且，板式热交换器具有如下的优点：制作单价相对低，易于进行热交换器的运输及设置，根据系统的应用条件的变更，可以容易地变更热交换器的特性。
[现有技术文献]
[专利文献]
韩国授权专利公报授权号10-1458523(授权日：2014年11月07日)
韩国授权专利公报授权号10-0911158(授权日：2009年08月06日)
发明内容
本发明的目的在于，提供与现有的板式热交换器相比热交换效率得到提高的具有改善结构的板式热交换器。
为了实现本发明的目的，根据本发明的一事实方式，提供板式热交换器，其特征在于，包括设置有交替层压的多个第一电热板部140和多个第二电热板部160的电热板层压组装体120，在上述多个第一电热板部与上述多个第二电热板部中的相邻的2个电热板部之间交替形成有“匚”形态的第一流路135和“匚”形态的第二流路181。
在上述多个第一电热板部可以分别设置有向相邻的第二电热板部突出的多个第一突出部140a，在上述多个第二电热板部可以分别设置有向相邻的第一电热板部突出的多个第二突出部160a。
上述第一突出部140a和上述第二突出部160a可具有以倾斜于上述第一流路和上述第二流路中的流体流动方向的方式延伸的形态，上述第一突出部和上述第二突出部的延伸方向可相互交叉。
上述电热板层压组装体可包括：多个单元层压部件130，由上述多个第一电热板部中的一个第一电热板部和上述多个第二电热板部中的一个第二电热板部形成为一体；间隔维持结构180，位于上述多个单元层压部件之间，用于使上述多个单元层压部件中的相邻的2个单元层压部件隔开。
在上述间隔维持结构可以设置有以形成上述第二流路的方式在相邻的2个单元层压部件之间相结合的多个支撑部件182、183、184、185。
上述单元层压部件可以由一个两侧分别形成有上述第一电热板部和上述第二电热板部的板材叠合而成。
上述板式热交换器还可以包括在内部设置有上述电热板层压组装体的壳体110。
在上述壳体的内部可以形成有隔着上述电热板层压组装体，配置于两侧的第一流体空间部111和第二流体空间部114，上述板式热交换器还可以包括：使上述第一流体空间部111分离为第一流体流入空间112和第一流体排出空间113的第一分离板191以及使上述第二流体空间部114分离为第二流体流入空间115和第二流体排出空间116的第二分离板，上述第一流体流入空间可与上述第一流路的入口相连接，上述第一流体排出空间可与上述第一流路的出口相连接，上述第二流体流入空间可与上述第二流路的入口相连接，上述第二流体排出空间可与上述第二流路的出口相连接。
根据本发明，可实现如上所述的本发明的目的。具体地，包括设置有交替层压的多个第一电热板部140和多个第二电热板部160的电热板层压组装体120，由于在上述多个第一电热板部和上述多个第二电热板部中的相邻的2个电热板部之间交替形成有“匚”形态的第一流路135和“匚”形态的第二流路181，两种流体一边通过长的流路，一边进行热交换，因此热交换效率得到提高。
并且，由于在各个流路以交替方式形成有以倾斜于流体流动的方式延伸的多个突出部，流路中自然发生湍流，流动也均匀地分散，因此热交换效率得到提高。
附图说明
图1为简要示出本发明一实施例的板式热交换器的图，为了显示位于内部的电热板层压结构体而示出了壳体的剖视图。
图2和图3为图1所示的电热板层压结构体的立体图。
图4为沿着图1的A-A’线切断的电热板层压结构体的剖视图。
图5为沿着图1的B-B’线切断的电热板层压结构体的剖视图。
图6为沿着图1的C-C’线切断的电热板层压结构体的剖视图。
图7为示出图2所示的电热板层压结构体的单元层压部件的制造过程的图。
图8为示出图2所示的电热板层压结构体中的流体流动的图。
符号说明
100：板式热交换器 110：壳体
120：电热板层压组装体 130：单元层压部件
140：第一电热板部 140a：第一突出部
160：第二电热板部 160a：第二突出部
140：间隔维持结构 191：第一分离板
196：第二分离板
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明实施例的结构及作用进行详细说明。
图1简要示出了本发明一实施例的板式热交换器的结构。参照图1，本发明一实施例的板式热交换器100包括：壳体110、设置于壳体110的内部，进行热交换的电热板层压组装体120、在壳体110的内部分离流体的流入空间和流出空间的第一分离板191、第二分离板196。借助板式热交换器100，在具有不同温度的第一流体和第二流体之间进行热交换。
壳体110形成整体外形，在内部提供设置电热板层压组装体120的空间以及使进行热交换的第一流体和第二流体流入或流出的空间。在图1中，为了显示壳体110的内部，示出了壳体110的剖视图。在壳体110的内部空间设置有中间隔着电热板层压组装体120，位于相反一侧的第一流体空间部111和第二流体空间部114。第一流体空间部111借助第一分离板191分离为第一流体流入空间112和第一流体排出空间113，第二流体空间部114借助第二分离板196分离为第二流体流入空间115和第二流体排出空间116。在壳体110设置有与第一流体流入空间112相通的第一流体流入口112a、与第一流体排出空间113相通的第一流体排出口113a、与第二流体流入空间115相通的第二流体流入口115a、与第二流体排出空间116相通的第二流体排出口116a。
电热板层压组装体120在壳体110的内部空间，位于第一流体空间部111与第二流体空间部114之间。参照图2及图3，电热板层压组装体120包括：层压的多个单元层压部件130以及在每2个相邻的单元层压部件130之间设置的间隔维持结构180。
参照图2至图6，单元层压部件130包括叠合的第一电热板部140和第二电热板部160。在本实施例中，如图7所示，单元层压部件130的制作工序如下：
使中间隔着穿过中心的折曲线B，在两侧分别形成有第一电热板部140和第二电热板部160的一个板材沿着折曲线B折曲后进行焊接而成。本发明不限于此，还可以通过焊接等手段使形成第一电热板部140的额外的板材和形成第二电热板部160的额外的板材相结合来制造。
第一电热板部140具有并排配置的第1A区域141和第1B区域146。第1A区域141和第1B区域146以与流体流动方向平行的方式延伸。在第1A区域141和第1B区域146设置有凸印形态突出的多个第一突出部140a。第一突出部140a向第二电热板部160的相反一侧突出。多个第一突出部140a以倾斜于流体的流动方向的方式延伸，具有直线形态和“V”形态。在第一电热板部140的长度方向的一端设置有向与第一突出部140a相同的方向突出，来形成开口部的第一开放折曲部150a、第二开放折曲部150b。第一开放折曲部150a、第二开放折曲部150b中的第一开放折曲部150a位于第1A区域141，第二开放折曲部150b位于第1B区域141。
第二电热板部160具有并排配置的第2A区域161和第2B区域166。第2A区域161和第2B区域166以与流体流动方向平行的方式延伸。第2A区域161以隔开的状态与第一电热板部140的第1A区域141相向，第2B区域166以隔开的方式与第一电热板部140的第1B区域146相向。在第2A区域161和第2B区域166设置有以凸印形态突出的多个第二突出部160a。第二突出部160a向第一电热板部140的第1A区域141及第1B区域146一侧突出并支撑。多个第二突出部160a分别以倾斜于流体的流动方向的方式延伸，具有直线形态和“V”形态。多个第二突出部160a向与第一突出部140a交叉的方向配置。第2A区域161和第2B区域166通过形成于第一电热板部140的第一开放折曲部150a、第二开放折曲部150b的相反侧的第一连接通道部167相连接。在第二电热板部160中，除第2A区域161、第2B区域166及第一连接通道部167之外的部分以无液体泄漏的方式与第一电热板部140相接合。在一个单元层压部件130的第一电热板部140与第二电热板部160之间连续连接的第2A区域161、第一连接通道部167及第2B区域166形成使第一流体流动的“匚”形态的第一流路135。即，第一流体通过借助第一开放折曲部150a形成的开口部151a流入，沿着第一流路135流动之后，通过借助第二开放折曲部150b形成的开口部151b排出。在第一流体沿着第一流路135流动的过程中，借助交叉的第一突出部140a(在第一流路135上，第一突出部140a具有凹槽形态)和第二突出部160a的图案而形成湍流，由此提高第一流体与第二流体之间的热交换效率。
多个单元层压部件130使各个第一电热板部140朝向相同方向，使各个第一开放折曲部150a、第二开放折曲部150b朝向相同方向的方式配置来层压，借助间隔维持结构180来维持间隔。
间隔维持结构180设置于每2个相邻的单元层压部件130之间，维持相邻的2个单元层压部件130之间的间隔，形成使第二流体流经的第二流路181。间隔维持结构180包括：中心支撑部件182、2个侧面支撑部件183、184以及端部支撑部件185。
中心支撑部件182具有大体上直线延伸的杆形态，在相邻的2个单元层压部件130之间的空间，配置于第2A区域161与第2B区域166之间,与相邻的2个单元层压部件130的第一电热板部140和第二电热板部160相接合。中心支撑部件182从设有第一连接通道部167的端部的末端向相反侧末端延伸，与设有第一开放折曲部150a、第二开放折曲部150b的末端隔开，在之间形成有第二连接通道部181a。
2个侧面支撑部件183、184具有大体上直线延伸的杆形态，在2个单元层压部件130之间的空间，分别配置于第2A区域161的宽度方向的外侧和第2B区域166的宽度方向的外侧，与相邻的2个单元层压部件130的第一电热板部140和第二电热板部160相接合。由此防止借助2个侧面支撑部件183、184而通过第二流路的第二流体向相邻的2个单元层压部件130的两侧泄漏。
2个端部支撑部件185、186在2个单元层压部件130之间的空间，位于设有第一开放折曲部150a、第二开放折曲部150b的末端部来封闭空间。
与第一流路135类似地，在借助间隔维持结构180而形成于相邻的2个单元层压部件130之间的，大体上“匚”形态的第二流路181也以第一突出部140a和第二突出部160a相交叉的形态形成图案，来使流经第二流路180a的第二流体形成湍流，由此提高传热效率。在第二流路181中，第一突出部140a以突出的形态配置，第二突出部160a以凹槽的形态配置。如图3所示，在电热板层压组装体120的另一侧，在相邻的2个单元层压部件130之间，与第二流路181相通的多个开口部136、137向两侧配置，第二流体通过一个开口部136，向第二流路181流入，第二流体通过另一个开口部137从第二流路181排出。
第一分离板191将形成于壳体110内部的第一流体空间部111分离为第一流体流入空间112和第一流体排出空间113。第一流体流入空间112与形成于电热板层压组装体120的多个第一流路135的流入口136相连接，第一流体排出空间113与形成于电热板层压组装体120的多个第一流路135的排出口137相连接。
第二分离板196将形成于壳体110内部的第二流体空间部114分离为第二流体流入空间115和第二流体排出空间116。第二流体流入空间115与形成于电热板层压组装体120的多个第二流路181的流入口181a相连接，第二流体排出空间116与形成于电热板层压组装体120的多个第二流路181的排出口181b相连接。
以上，以结构为主对本发明一实施例的板式热交换器进行了说明，下面将以作用为主进行说明。
参照图1，第一流体在通过第一流体流入口112a向壳体110内部的第一流体流入空间112流入之后，如图8的实线所示的流动方向，沿着电热板层压组装体120的第一流路(图5及图6的135)按“匚”形态流动，流经第一流体排出空间113，通过第一流体排出口113a排出。第二流体在通过第二流体流入口115a向壳体110内部的第二流体流入空间115流入之后，如图8的虚线所示的流动方向，沿着电热板层压组装体120的第二流路(图5及图6的181)按“匚”形态流动，流经第二流体排出空间116，通过第二流体排出口116a排出。第一流体和第二流体分别通过“匚”形态的长的流路，借助分别在各个流路以相交叉的形态形成的突出图案来形成湍流，由此提高传热效率。
以上通过实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于此。在不超出本发明的宗旨及范围的前提下，可以对上述实施例进行修改或变更，本发明所属技术领域的普通技术人员可理解这种修改和变更也属于本发明。

Claims (8)

1.一种板式热交换器，其特征在于，
包括设置有交替层压的多个第一电热板部(140)和多个第二电热板部(160)的电热板层压组装体(120)，
在上述多个第一电热板部与上述多个第二电热板部中的相邻的2个电热板部之间交替形成有“匚”形态的第一流路(135)和“匚”形态的第二流路(181)。
2.根据权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，
在上述多个第一电热板部分别设置有向相邻的第二电热板部突出的多个第一突出部(140a)，
在上述多个第二电热板部分别设置有向相邻的第一电热板部突出的多个第二突出部(160a)。
3.根据权利要求2所述的板式热交换器，其特征在于，
上述第一突出部(140a)和上述第二突出部(160a)形成相对于上述第一流路和上述第二流路中的流体流动方向倾斜延伸的形态，
上述第一突出部和上述第二突出部的延伸方向相互交叉。
4.根据权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，
上述电热板层压组装体包括：
多个单元层压部件(130)，由上述多个第一电热板部中的一个第一电热板部和上述多个第二电热板部中的一个第二电热板部形成为一体而成；
间隔维持结构(180)，位于上述多个单元层压部件之间，用于使上述多个单元层压部件中的相邻的2个单元层压部件相隔开。
5.根据权利要求4所述的板式热交换器，其特征在于，
在上述间隔维持结构设置有以形成上述第二流路的方式在相邻的2个单元层压部件之间相结合的多个支撑部件(182、183、184、185)。
6.根据权利要求4所述的板式热交换器，其特征在于，
上述单元层压部件由在两侧分别形成有上述第一电热板部和上述第二电热板部的板材叠合而成。
7.根据权利要求1所述的板式热交换器，其特征在于，还包括在内部设置有上述电热板层压组装体的壳体(110)。
8.根据权利要求7所述的板式热交换器，其特征在于，
在上述壳体的内部形成有中间隔着上述电热板层压组装体而配置于两侧的第一流体空间部(111)和第二流体空间部(114)，
板式热交换器还包括使上述第一流体空间部(111)分离为第一流体流入空间(112)和第一流体排出空间(113)的第一分离板(191)以及使上述第二流体空间部(114)分离为第二流体流入空间(115)和第二流体排出空间(116)的第二分离板，
上述第一流体流入空间与上述第一流路的入口相连接，上述第一流体排出空间与上述第一流路的出口相连接，
上述第二流体流入空间与上述第二流路的入口相连接，上述第二流体排出空间与上述第二流路的出口相连接。
CN201611076521.0A 2016-11-28 2016-11-29 板式热交换器 Pending CN108120328A (zh)

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